快速、可靠的鋼材質(zhì)量評級解決方案
鋼材質(zhì)量對生產(chǎn)高品質(zhì)組件和產(chǎn)品至關重要。快速、可靠、精確的夾雜物檢測與分級工作，對零部件供應商和終端產(chǎn)品制造商的重要性也在與日俱增。他們需要滿足生產(chǎn)和制造過程中各個環(huán)節(jié)對鋼材質(zhì)量標準的要求。供應商和制造商對快速、可靠的鋼材質(zhì)量評級解決方案的需求一直在持續(xù)增長，本文揭示了變化背后的原因。為滿足這一需求，鋼材夾雜物評級解決方案必須快速、靈活、易于使用、可精確再現(xiàn)，還要支持比對根據(jù)不同國際、區(qū)域和組織性標準獲得的結果。這種夾雜物評級解決方案可以幫助供應商和制造商更高效地滿足嚴格的規(guī)范要求，甚至改善他們的鋼材質(zhì)量分析工作流。
簡介
鋼鐵是全球生產(chǎn)領域應用最廣泛的一種材料，過去二十年中，市場需求一直在持續(xù)增長。一份工業(yè)研究報告顯示，全球鋼鐵產(chǎn)量已從2000年的8.5億噸快速升高至2018年的18.08億噸[1]。僅2017年，全球鋼鐵產(chǎn)品的銷售額就達到2.5萬億美元 [1]。優(yōu)異的成本效益也使鋼成為一種炙手可熱的回收再利用材料，鋼鐵行業(yè)也因此成為可持續(xù)性上佳的前沿領域[2]。
高品質(zhì)鋼材對車輛、輪船和建筑建造等眾多應用具有至關重要的作用。快速、可靠、精準的非金屬夾雜物評估方法是評估夾雜物對鋼材質(zhì)量影響的關鍵，這方面的行業(yè)需求也在持續(xù)增長。
在鋼材質(zhì)量評估領域，快速、可靠的非金屬夾雜物（NMI）評級解決方案的需求一直在持續(xù)增長，下文從5個方面介紹了背后的原因。
為何需求會持續(xù)增長
鋼材質(zhì)量對產(chǎn)品的質(zhì)量和可靠性非常重要。最終產(chǎn)品制造商和最終用戶對產(chǎn)品規(guī)格的要求變得越來越嚴格，在這種背景下，鋼材生產(chǎn)過程中各個階段的工藝控制（從熱成型到最終成品）尤其成為了質(zhì)量的有力保障。根據(jù)國際和區(qū)域標準（ASTM, DIN, JIS, ISO）規(guī)定，圖像分析可對非金屬夾雜物（NMI）進行分類、量化和分級，實現(xiàn)高效的鋼材質(zhì)量評級。除此之外，越來越多的用戶開始根據(jù)本組織規(guī)范和流程定義的標準開展NMI評級。
圖1：圖表顯示了國際和區(qū)域性鋼材夾雜物評級標準的演變歷程。
非金屬夾雜物（NMI）或成分變化會影響鋼材的強度、機械加工性和其它機械屬性[3-6]。此外，還要注意并非所有NMI的效應都相同。制造商必須權衡鋼材的性能、機械加工性，以及最終用戶的需求和指定規(guī)格，因此準確的NMI檢驗和分級至關重要。實踐經(jīng)驗證明，僅憑鋼鐵生產(chǎn)商執(zhí)行NMI分析，以評估鋼材質(zhì)量是遠遠不夠的。組件供應商和最終產(chǎn)品制造商也必須執(zhí)行NMI評級，對質(zhì)量進行驗證。
鋼材的質(zhì)量和清潔度在很大程度上取決于NMI的大小、形態(tài)、類型和數(shù)量，即便在同一批次產(chǎn)品中，結果也可能存在較大差異[7-9]。鑒于可能發(fā)生種種變化，因此需要在價值鏈的各個環(huán)節(jié)對鋼材質(zhì)量實施嚴格監(jiān)測。所以，在生產(chǎn)和制造的各個關鍵點驗證鋼材質(zhì)量就非常重要了。
鋼材的質(zhì)量和清潔度在很大程度上取決于NMI的大小、形態(tài)、類型和數(shù)量，即便在同一批次產(chǎn)品中，結果也可能存在較大差異[7-9]。鑒于可能發(fā)生種種變化，因此需要在價值鏈的各個環(huán)節(jié)對鋼材質(zhì)量實施嚴格監(jiān)測。所以，在生產(chǎn)和制造的各個關鍵點驗證鋼材質(zhì)量就非常重要了。
圖2; 圖中所示為生產(chǎn)鋼條等組件的金屬鑄造廠。
在高質(zhì)量鋼材需求不斷增長的背景下，最終產(chǎn)品制造商的鋼材供應商也越來越多。受此影響，制造商必須加強來料質(zhì)控，以最大程度降低鋼材質(zhì)量差異帶來的風險[10]。無論是供應商還是制造商，所有參與方都是質(zhì)量控制的責任方，都需要對所需的規(guī)格和標準有一個清晰的認識[10]。低品質(zhì)鋼材的供應商由于經(jīng)驗不足，冶金人員人手不足且缺乏實踐訓練，會給組件供應商和最終產(chǎn)品制造商造成更大的風險。為鑒定低質(zhì)量、不符合規(guī)格的材料和組件，需要設計成熟的非金屬夾雜物評級工作流。
在過去幾年中，生產(chǎn)工藝的保障和管理工作日益受到重視，對最新質(zhì)量標準和規(guī)格方面的合規(guī)性不斷升高。因此，供應商和制造商提供的鋼材質(zhì)量證明文件正變得越來越重要[10]。證明文件不僅要能夠以高效、可靠的方式提供，還要便于對根據(jù)不同國際、區(qū)域和組織性標準獲得的分析結果進行比較。
滿足增長需求的解決方案
面對大量的標準（ISO/ASTM/DIN/EN）[11]，軟件已經(jīng)成為一種必要的工具。它能夠分類和分級夾雜物，在不同標準間靈活切換，還可以輕松比較根據(jù)不同標準獲得的結果。徠卡顯微系統(tǒng)的鋼材質(zhì)量解決方案套件采用LAS X鋼材專家軟件，可為人工和自動化鋼材NMI評級提供靈活、可靠、精確的方法[11]。用戶還可以利用該解決方案應對多種鋼材質(zhì)量標準，并根據(jù)標準的變化快速調(diào)整。
在過去幾年中，生產(chǎn)工藝的保障和管理工作日益受到重視，對最新質(zhì)量標準和規(guī)格方面的合規(guī)性不斷升高。因此，供應商和制造商提供的鋼材質(zhì)量證明文件正變得越來越重要[10]。證明文件不僅要能夠以高效、可靠的方式提供，還要便于對根據(jù)不同國際、區(qū)域和組織性標準獲得的分析結果進行比較。
滿足增長需求的解決方案
面對大量的標準（ISO/ASTM/DIN/EN）[11]，軟件已經(jīng)成為一種必要的工具。它能夠分類和分級夾雜物，在不同標準間靈活切換，還可以輕松比較根據(jù)不同標準獲得的結果。徠卡顯微系統(tǒng)的鋼材質(zhì)量解決方案套件采用LAS X鋼材專家軟件，可為人工和自動化鋼材NMI評級提供靈活、可靠、精確的方法[11]。用戶還可以利用該解決方案應對多種鋼材質(zhì)量標準，并根據(jù)標準的變化快速調(diào)整。
圖3; 使用LAS鋼鐵專家軟件進行鋼材NMI分析的光學顯微鏡圖像。
此外，為獲得ISO 17025的NMI評級認證，鋼鐵和組件供應商，以及最終產(chǎn)品制造商現(xiàn)在更加傾向于使用能夠滿足不同標準的一致性檢驗方法。鋼材質(zhì)量解決方案套件等NMI評級解決方案可以幫助用戶實現(xiàn)這一目標。
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參考文獻
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- Recycling, American Iron and Steel Institute.
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